硫化礦石結(jié)塊機(jī)理及檢測(cè)技術(shù)研究與應(yīng)用.pdf

1、硫化礦石結(jié)塊是硫化礦床開采與加工過(guò)程中長(zhǎng)期存在而又難以解決的問(wèn)題，一直以來(lái)都被視為硫化礦企業(yè)的重大安全隱患。研究結(jié)塊的影響因素及結(jié)塊檢測(cè)技術(shù)，能夠?yàn)橹贫ńY(jié)塊預(yù)防措施、減少結(jié)塊造成的損失提供依據(jù)。
　　 本文通過(guò)收集和查閱相關(guān)文獻(xiàn)，在對(duì)國(guó)內(nèi)外有關(guān)結(jié)塊機(jī)理、結(jié)塊檢測(cè)技術(shù)研究現(xiàn)狀進(jìn)行系統(tǒng)綜述的基礎(chǔ)上，采用理論分析、實(shí)驗(yàn)測(cè)定與數(shù)值模擬相結(jié)合的方法，對(duì)影響硫化礦石結(jié)塊的因素進(jìn)行分析，提出了新的結(jié)塊特性檢測(cè)方法和結(jié)塊預(yù)防措施。本文的主要研究

2、內(nèi)容和成果如下：
　　 (1)建立硫化礦石結(jié)塊的事故樹，定性分析影響結(jié)塊的各種因素，并運(yùn)用邏輯運(yùn)算和布爾代數(shù)化簡(jiǎn)法則，求得結(jié)塊的最小割(徑)集，找出引起結(jié)塊的各種因素組合。根據(jù)結(jié)構(gòu)重要度的近似判定法則，初步確定了主要影響因素的大小順序。在此基礎(chǔ)上對(duì)各主要影響因素進(jìn)行分析，將結(jié)塊的綜合機(jī)理分為三類：溶解性機(jī)理、化學(xué)反應(yīng)理論和物理機(jī)理。
　　 (2)提出了結(jié)塊情況的表征方法，從以往的定性觀察上升到定量評(píng)價(jià)，除了常用的氧化增重

3、法和結(jié)塊率法以外，又提出了一種改進(jìn)的單軸測(cè)試法(COSTT)，對(duì)結(jié)塊特性進(jìn)行多角度分析，該方法不僅可以測(cè)定屈服強(qiáng)度，還可以測(cè)定工程上更為關(guān)心的材料極限強(qiáng)度、應(yīng)變等力學(xué)參數(shù)。與其他方法相比，更直觀精確；同時(shí)還可對(duì)各因素進(jìn)行耦合分析，為以后防結(jié)塊劑或防結(jié)塊劑的研究提供了技術(shù)參考。
　　 (3)采用單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)法相結(jié)合，選取溫度、濕度、含水量、粒度四個(gè)因素為指標(biāo)，通過(guò)正交實(shí)驗(yàn)法分析定性得出其影響程度的大小順序：溫度>含水量>濕

4、度>粒度。實(shí)驗(yàn)表明，改變這些因素能顯著改變各硫化礦石的結(jié)塊情況。
　　 (4)在單因素實(shí)驗(yàn)和正交實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，使用響應(yīng)面法進(jìn)行優(yōu)化，對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行回歸分析，得出溫度、濕度、粒度和含水量與結(jié)塊率之間的回歸方程：Y=93.654+14.048X1+3.125X2+0.910X3+14.641X4-4.724X1X2-8.663X1X3+2.660X1X4-35.655X12-28.867X22-0.913X2X3+1.601X2X4

5、-19.1516X32+0.042X3X4-1.158X42R2=0.881，
　　 上式中X1、X2、X3、X4分別是指溫度、濕度、粒度和含水量的水平值，并非具體數(shù)值。該式表明，各因素對(duì)結(jié)塊率的影響不是簡(jiǎn)單的一次關(guān)系，而是二次關(guān)系，X1X4和X2X4項(xiàng)的系數(shù)較大，所以溫度與含水量、濕度與含水量的交互作用較明顯，其他各因素間的交互作用不明顯。
　　 (5)提出了結(jié)塊的防治措施：物理法、化學(xué)法和工藝法；并從管理層面提出幾點(diǎn)